aula 04 - normalizaç_o

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Normalização Marcio de Carvalho Victorino www.dominandoti.eng.br Normalização Normalização de dados : decomposição de esquemas para evitar anomalias de atualização. “Bom design” evita redundância de dados e anomalias de atualização. Mecanismo formal para analisar esquemas de relações baseado nas suas chaves e nas dependências funcionais entre seus atributos. Projeto conceitual bem feito resulta naturalmente em esquemas normalizados. 2 Normalização 3 Primeira Forma Normal (1FN) É parte da definição formal de uma relação. Foi definida para não permitir atributos multivalorados, atributos compostos e suas combinações. Uma relação está em 1FN se e somente se todos os seus atributos contêm apenas valores atômicos (simples, indivisíveis).” 4 5 Primeira Forma Normal (1FN) 6 Primeira Forma Normal (1FN)

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Page 1: Aula 04 - Normalizaç_o

Normalização

Marcio de Carvalho Victorinowww.dominandoti.eng.br

Normalização• Normalização de dados : decomposição de

esquemas para evitar anomalias de atualização.

• “Bom design” evita redundância de dados e anomalias de atualização.

• Mecanismo formal para analisar esquemas de relações baseado nas suas chaves e nas dependências funcionais entre seus atributos.

• Projeto conceitual bem feito resulta naturalmente em esquemas normalizados.

2

Normalização

3

Primeira Forma Normal (1FN)

• É parte da definição formal de uma relação.

• Foi definida para não permitir atributos multivalorados, atributos compostos e suas combinações.

“Uma relação está em 1FN se e somente se todos os seus atributos contêm apenas valores atômicos (simples, indivisíveis).”

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Primeira Forma Normal (1FN)

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Primeira Forma Normal (1FN)

Page 2: Aula 04 - Normalizaç_o

Dependência Funcional

• Em uma tabela relacional, diz-se que uma coluna C2 depende funcionalmente de uma coluna C1 ( ou que uma coluna C1 determina a coluna C2) quando, em todas as linhas da tabela, para cada valor de C1 que aparece na tabela, aparece o mesmo valor de C2.

C1 → C2

• DF deve ser explicitamente definida por alguém que conheça a semântica dos atributos de uma relação.

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Dependência Funcional

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CPF Nome

111 Ana

222 Caio

333 Lia

444 Beto

555 João

Dependência Funcional

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CPF Nome

111 Ana

222 Caio

333 Lia

444 Beto

555 João

CPF Nome

111 Ana

222 Caio333 Lia

444 Beto

555 João

888 Ana

CPF → Nome

Segunda Forma Normal (2FN)

“Uma relação encontra-se na 2FN se e somente se estiver em 1FN e não contém

dependências parciais.”

• Dependência Parcial: ocorre quando uma coluna depende apenas de uma parte de uma chave primária composta.

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Segunda Forma Normal (2FN)

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Terceira Forma Normal (3FN)“Uma relação está em 3FN se e somente se estiver em 2FN e nenhum atributo não-primo (isto é, que não seja membro de uma chave)

for transitivamente dependente da chave primária.”

• Dependência Transitiva: ocorre quando uma coluna, além de depender da chave primária de uma tabela, depende de outra coluna ou conjunto de colunas da tabela.

• A relação não deve ter um atributo não-chave funcionalmente determinado por um outro atributo não-chave(ou por um conjunto de atributos não-chave). 12

Page 3: Aula 04 - Normalizaç_o

Terceira Forma Normal (3FN)

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Terceira Forma Normal (3FN)

• Relações não normalizadas são sujeitas a anomalias durante as atualizações:

• Anomalias de inserção:– Inserir empregado requer repetir dados de

departamento.• Anomalias de exclusão:

– Excluir único empregado de departamento também exclui o departamento.

• Anomalias de modificação:– Mudar gerente de departamento requer modificar

várias tuplas. 14

Forma Normal de Boyce Codd (FNBC)

“Uma relação está em FNBC se para toda df X → Z, X é uma super-chave.”

• É uma forma mais restritiva de 3FN, isto é toda relação em FNBC está também em 3FN; entretanto, uma relação em 3FN não está necessariamente em FNBC.

• Uma superchave SK especifica uma restrição de unicidade de que duas tuplas distintas em um estado r de R não podem possuir o mesmo valor para SK.

• Chave primária é a superchave mínima.

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Forma Normal de Boyce Codd (FNBC)

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Relação em 3FN que não está em FNBC

Anomalia de exclusão : Se Carlos sair da aula de Física, não teremos nenhum registro de que Antonio leciona Física.

df2 : {Professor} Disciplina} {Professor} não é uma superchave.

Forma Normal de Boyce Codd (FNBC)

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Outras Formas Normais• Normalização é uma Ferramenta para Validação da Qualidade de um

Esquema.• As formas normais até FNBC são baseadas em dependências

funcionais, exceto a 1FN, que faz parte da definição do modelo relacional.

• O design conceitual baseado no modelo ER tende naturalmente a produzir esquemas normalizados, a menos da 1FN.

• A separação de conceitos é o resultado natural do design conceitual bem feito.

• Na prática, esquemas que violam a normalização são exemplos de esquemas mal projetados.

• A utilidade prática da 4FN e 5FN é limitada, porque num banco de dados real com muitos atributos, é muito difícil (e praticamente irrelevante) descobrir tais dependências e restrições.

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Page 4: Aula 04 - Normalizaç_o

Quarta Forma Normal (4FN)“Uma relação está em 4ª Forma Normal (4FN)

se, e somente se, estiver na 3FN e não contiver dependências multivaloradas.”

• Dada uma relação qualquer com três atributos x, y e z, diz-se que y depende de forma multivalorada de x se e somente se sempre que existirem duas tuplas (x1,y1,z1) e (x1,y2,z2)existirão também duas tuplas (x1,y1,z2) e (x1,y2,z1).

• Refere-se à combinação de valores de atributos multivalorados disjuntos (y e z).

• x na verdade, relaciona-se com y e com z de forma independente.

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Quarta Forma Normal (4FN)

• No_tombo →→ Autor

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No_tombo → → Assunto

Quinta Forma Normal (5FN)

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Quinta Forma Normal (5FN)

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Quinta Forma Normal (5FN)

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Quinta Forma Normal (5FN)

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Page 5: Aula 04 - Normalizaç_o

Quinta Forma Normal (5FN)

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Quinta Forma Normal (5FN)• Existem relações que não podem ser decompostas em duas

projeções sem perda, mas podem ser decompostas em três ou mais. Estas relações podem ser descritas como “decomponível n” (n>2) (Date), significando que a relação em questão pode ser decomposta sem perda em n projeções, mas não em m projeções, m < n.

• Esta limitação é denominada dependência de junção (DJ).• Uma relação R satisfaz a dependência de junção * (X, Y,

...Z) se, e somente se, R for igual à junção de suas projeções em X, Y, ...Z, onde X, Y, ...Z forem subconjuntos do conjunto de atributos de R.

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Quinta Forma Normal (5FN)

“Uma relação R está na 5FN , também chamada de forma normalizada de

projeção-junção (PJ/NF) se, e somente se, toda dependência de junção em R for conseqüência de chaves candidatas de

R.”

• As DM são uma tentativa de detectar decomposições sem perdas que se apliquem a todas as relações de um dado esquema.

• Se não é possível reconhecer qualquer DM em R, não existe decomposição sem perdas em duas relações.

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FIM